Главная
Библиотека
Физика
Имеется плоский конденсатор, который изначально не заряжен. Между его горизонтальными пластинами, расстояние между которым...

Имеется плоский конденсатор, который изначально не заряжен. Между его горизонтальными пластинами, расстояние между которыми d = 1 см, равномерно падает пылинка, затратив на весь путь сверху вниз t₀ = 10 с. Когда пылинка подлетает к нижней пластинке, на

«Имеется плоский конденсатор, который изначально не заряжен. Между его горизонтальными пластинами, расстояние между которыми d = 1 см, равномерно падает пылинка, затратив на весь путь сверху вниз t₀ = 10 с. Когда пылинка подлетает к нижней пластинке, на»

1 октября 2025
Физика

Условие:

Задача 5. (20 баллов)
Имеется плоский конденсатор, который изначально не заряжен. Между его горизонтальными пластинами, расстояние между которыми d = 1 см, равномерно падает пылинка, затратив на весь путь сверху вниз to = 10 с. Когда она подлетает к нижней пластинке, на устройство подается разность потенциалов U = 980 В, и через t = 5 с пылинка вновь оказывается у верхней пластины. Найти удельный заряд пылинки (отношение заряда к массе), считая, что модуль силы сопротивления воздуха прямо пропорционален её скорости, а при движении верх скорость достигает своего максимального значения за ничтожно малое время.

Решение:

Для решения задачи будем использовать физические законы, связанные с движением пылинки в электрическом поле и сопротивлением воздуха. 1. **Определим ускорение пылинки при падении.** Пылинка падает под действием силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести \( F_g = mg \), где \( m \) — масса пылинки, \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)). Сила сопротивления воздуха \( F_r = kv \), где \( k \) — коэффициент сопротивления, а \( v \) — скорость пылинки. В момент, когда пылинка падает, у нас есть уравнение движения: \[ mg - kv = ma ...